CN206292337U - 用于电机控制器旋转变压器信号线故障检测的电路 - Google Patents
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Abstract
一种用于电机控制器旋转变压器信号线故障检测的电路，包括旋转变压器的定子绕组、第一反馈绕组、第二反馈绕组、第一运放模块、第二运放模块和解码芯片，所述解码芯片通过激励产生电路连接所述定子绕组，所述第一反馈绕组和第二反馈绕组分别连接所述第一运放模块和第二运放模块的输入端，所述第一运放模块和第二运放模块的输出端分别连接所述解码芯片的信号反馈输入端，其特征在于：本电路还包括微控制单元、第一上拉电阻、第一下拉电阻、第二上拉电阻和第二下拉电阻，所述定子绕组的两端分别连接所述微控制单元的AD端口，所述第一上拉电阻连接所述第一反馈绕组一端与电源正极之间，所述第一下拉电阻连接所述第一反馈绕组另一端与电源负极之间，所述第二上拉电阻连接所述第二反馈绕组一端与电源正极之间，所述第二下拉电阻连接所述第二反馈绕组另一端与电源负极之间，所述第一反馈绕组和第二反馈绕组的两端分别连接所述微控制单元的AD端口。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于电机控制器旋转变压器信号线故障检测的电路。
背景技术
旋转变压器广泛应用于各种需要检测电机角度的控制场合，旋转变压器具有耐高温、抗干扰强、可靠性高等优点。旋转变压器一般包括定子绕组、相互成90度角的两路反馈绕组，也就是旋转变压器对外有6根信号线，其中两根信号线组成为激励绕组，另外四根信号线组成两路反馈绕组。
由于旋转变压器与电机控制器之间通过较长的电缆线连接，存在断线或短路的风险，因此电机控制器需要增加信号线故障的检测功能，以确保电机的可靠控制和正常运行。目前大多电机控制器只能对旋转变压器的部分信号故障进行检测，故障检测覆盖率低，存在电机失控的风险。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于电机控制器旋转变压器信号线故障检测的电路，本电路实现旋转变压器信号线断线或短路故障终端，准确定位故障信号线以及故障类型，从而保证电机的可靠控制和正常运行。
为解决上述技术问题，本实用新型用于电机控制器旋转变压器信号线故障检测的电路包括旋转变压器的定子绕组、第一反馈绕组、第二反馈绕组、第一运放模块、第二运放模块和解码芯片，所述解码芯片通过激励产生电路连接所述定子绕组，所述第一反馈绕组和第二反馈绕组分别连接所述第一运放模块和第二运放模块的输入端，所述第一运放模块和第二运放模块的输出端分别连接所述解码芯片的信号反馈输入端，本电路还包括微控制单元、第一上拉电阻、第一下拉电阻、第二上拉电阻和第二下拉电阻，所述定子绕组的两端分别连接所述微控制单元的AD端口，所述第一上拉电阻连接所述第一反馈绕组一端与电源正极之间，所述第一下拉电阻连接所述第一反馈绕组另一端与电源负极之间，所述第二上拉电阻连接所述第二反馈绕组一端与电源正极之间，所述第二下拉电阻连接所述第二反馈绕组另一端与电源负极之间，所述第一反馈绕组和第二反馈绕组的两端分别连接所述微控制单元的AD端口。
由于本实用新型用于电机控制器旋转变压器信号线故障检测的电路采用了上述技术方案，即本电路中解码芯片产生定子绕组的激励信号，第一和第二反馈绕组分别经两个运放模块连接解码芯片的信号反馈输入端，定子绕组以及两个反馈绕组连接微控制单元的AD端口，两个反馈绕组的两端分别经上拉电阻和下拉电阻连接电源正极和负极。本电路实现旋转变压器信号线断线或短路故障终端，准确定位故障信号线以及故障类型，从而保证电机的可靠控制和正常运行。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：
图1为本实用新型用于电机控制器旋转变压器信号线故障检测的电路示意图。
具体实施方式
实施例如图1所示，本实用新型用于电机控制器旋转变压器信号线故障检测的电路包括旋转变压器1的定子绕组11、第一反馈绕组12、第二反馈绕组13、第一运放模块U1、第二运放模块U2和解码芯片2，所述解码芯片2通过激励产生电路21连接所述定子绕组11，所述第一反馈绕组12和第二反馈绕组13分别连接所述第一运放模块U1和第二运放模块U2的输入端，所述第一运放模块U1和第二运放模块U2的输出端分别连接所述解码芯片2的信号反馈输入端，本电路还包括微控制单元MCU、第一上拉电阻R1、第一下拉电阻R2、第二上拉电阻R3和第二下拉电阻R4，所述定子绕组11的两端分别连接所述微控制单元MCU的AD端口，所述第一上拉电阻R1连接所述第一反馈绕组12一端与电源正极之间，所述第一下拉电阻R2连接所述第一反馈绕组12另一端与电源负极之间，所述第二上拉电阻R3连接所述第二反馈绕组13一端与电源正极之间，所述第二下拉电阻R4连接所述第二反馈绕组13另一端与电源负极之间，所述第一反馈绕组12和第二反馈绕组13的两端分别连接所述微控制单元MCU的AD端口。
由于旋转变压器两个反馈绕组的反馈信号为差分信号，差分信号一般采用运放模块处理，因此本电路对每组差分信号分别增加适当阻值的上拉电阻和下拉电阻，使信号线在断路时差分信号偏置到电源正极或者电源负极，从而判断信号线的断路故障。同时旋转变压器反馈信号和激励信号的六根信号线均引入微控制单元的AD端口，AD端口用于将模拟量转换为数字量，微控制单元检测信号状态并采取适当的策略，判断信号线的故障状态。如两个反馈绕组的一端通过上拉电阻接到电源正极，当断线时，微控制单元检测到此信号偏置到电源正极，诊断为断路故障；同理，两个反馈绕组的另一端通过下拉电阻接到电源负极，当断线时，微控制单元检测到此信号偏置到地，得到断路故障诊断。若定子绕组断线，则两个反馈绕组无感应信号，可根据反馈绕组的状态，通过适当的策略，判断定子绕组是否断线。
当信号线之间短路时，如反馈绕组间短路，则可以根据MCU采样的AD值相当作为判断；如定子绕组内短路，则定子绕组输出为低电平，反馈绕组运放输出均为低电平，结合MCU采样的AD值，用以判断；如定子绕组与反馈绕组短路，因反馈绕组运放输出信号会畸变，而信号正常为10KHz的正弦波，信号锁相失败，结合MCU采样的AD值，用以判断。 汇总信息如下：
| 故障类型 | 判断依据 | MCU采样AD值辅助判断 |
| 定子绕组断路 | 反馈绕组运放输出电平均为低电平（均方根值小于设定值） | 定子绕组AD采样值1端偏置地，一端偏置达电源电压(幅值差大于设定值) |
| 第一反馈绕组断路 | 第一反馈绕组运放输出偏置电源 | AD采样值偏置到电源或地 |
| 第二反馈绕组断路 | 第二反馈绕组运放输出偏置电源 | AD采样值偏置到电源或地 |
| 定子绕组内短路 | 反馈绕组运放输出电平均为低电平（均方根值小于设定值） | 定子绕组AD采样值2组值相当（幅值差小于设定值） |
| 第一反馈绕组内短路 | 第一反馈绕组运放输出为低电平（均方根值小于设定值） | 第一反馈绕组AD采样值相当（幅值差小于设定值） |
| 第二反馈绕组内短路 | 第二反馈绕组运放输出为低电平（均方根值小于设定值） | 第二反馈绕组AD采样值相当（幅值差小于设定值） |
| 反馈绕组间短路 | 反馈绕组运放输出波形正常（10KHz正弦波） | 相互短路的反馈绕组AD采样值相当（幅值差小于设定值） |
| 定子绕组与反馈绕组短路 | 反馈绕组运放输出波形畸变，锁相失败 | 相互短路的绕组AD采样值相当（幅值差小于设定值） |
本电路通过适当的策略及很少的电路处理，实现旋转变压器信号线故障的检测，以及故障类型的诊断，且故障检测覆盖率高，有效保证了电机的可靠控制和正常运行。
Claims (1)
1.一种用于电机控制器旋转变压器信号线故障检测的电路，包括旋转变压器的定子绕组、第一反馈绕组、第二反馈绕组、第一运放模块、第二运放模块和解码芯片，所述解码芯片通过激励产生电路连接所述定子绕组，所述第一反馈绕组和第二反馈绕组分别连接所述第一运放模块和第二运放模块的输入端，所述第一运放模块和第二运放模块的输出端分别连接所述解码芯片的信号反馈输入端，其特征在于：本电路还包括微控制单元、第一上拉电阻、第一下拉电阻、第二上拉电阻和第二下拉电阻，所述定子绕组的两端分别连接所述微控制单元的AD端口，所述第一上拉电阻连接所述第一反馈绕组一端与电源正极之间，所述第一下拉电阻连接所述第一反馈绕组另一端与电源负极之间，所述第二上拉电阻连接所述第二反馈绕组一端与电源正极之间，所述第二下拉电阻连接所述第二反馈绕组另一端与电源负极之间，所述第一反馈绕组和第二反馈绕组的两端分别连接所述微控制单元的AD端口。
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| CN201621355222.6U CN206292337U (zh) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | 用于电机控制器旋转变压器信号线故障检测的电路 |
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Publications (1)
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| CN206292337U true CN206292337U (zh) | 2017-06-30 |
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| CN201621355222.6U Active CN206292337U (zh) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | 用于电机控制器旋转变压器信号线故障检测的电路 |
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| CN (1) | CN206292337U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109117563A (zh) * | 2018-08-21 | 2019-01-01 | 合肥巨动力系统有限公司 | 一种旋变电路及其故障检测方法 |
| WO2021073139A1 (zh) * | 2019-10-14 | 2021-04-22 | 中车永济电机有限公司 | 一种旋转变压器接线自检测系统 |
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2016
- 2016-12-12 CN CN201621355222.6U patent/CN206292337U/zh active Active
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